Die Schule besteht seit mehr als 100 Jahren aus drei Gebäuden, die heute noch ein harmonisches, denkmalgeschütztes Ganzes um den Schulhof bilden.

Im zur Sonnenallee gelegenen Vorderhaus (Haus A), dessen vollständige Sanierung im Sommer 2017 abeschlossen worden ist, befinden sich Sekretariat, Lehrerzimmer, der gerade frisch renovierte Schulleitungsbereich und die Hausmeisterwohnung, modern ausgestattete Fachräume für Biologie, Chemie und Physik, die im Jahre 2003 grundsanierte Aula, der Bereich der Schulsozialarbeit, einige weitere moderne Unterrichtsräume und die neu ausgebauten Musikräume im Dachgeschoss.

Im bis 2015 sanierten Gartenhaus (Haus C) sind moderne Unterrichtsräume, Fachbibliotheken, die Cafeteria und ein großer Kunstbereich im Dachbereich untergebracht.

Für alle Unterrichtsräume in beiden Häusern wurde ab dem Schuljahr 2009/10 erfolgreich das Fachraumprinzip übernommen. Die Cafeteria wurde im Jahr 2011 umgebaut und mit 58 Plätzen neu ausgestattet. Sie erhält im Sommer/Herbst 2017 zudem im Rahmen der Neugestaltung des Schulhofs eine Außenterrasse.

Am Ende des Schulhofs befindet sich die moderne Turnhalle (Haus B).

Der Schul- und Pausenhof wird zur Zeit grundlegend umgestaltet und bekommt neben vielen weiteren Grünflächen eine Freiluftklasse, ruhige Sitzbereiche, Abstellmöglichkeiten für Fahrräder, Basketballkörbe, Tischtennisplatten, Fitnessgeräte sowie eine Kletterwand.

Die Schule besitzt moderne Fachräume für die Naturwissenschaften, Musik, Kunst, Geografie, Latein und Informatik, einen Lehrer*innen-Schüler*innen Stillarbeitsraum sowie seit Ende 2014 einen zusätzlichen Laptop-Klassenraum. Die zuletzt genannten Computerräume verfügen über mehr als 60 PC-Arbeitsplätze mit Internet-Zugang. Weitere PCs mit Internet-Anschlüssen und Laptops stehen im Vorderhaus (u.a. in der Schulbibliothek) zur Verfügung. Im Januar 2017 wurde im Keller zur zentralen Verwaltung aller Medienbestände der Schule die Abbethek eröffnet.

In vielen Räumen der Schule befinden sich bereits fest installierte Beamer oder Dokumentenkameras. In sechs weiteren Räumen kann mit interaktiven Whiteboards gearbeitet werden. Langfristig soll das Ernst-Abbe-Gymnasium kreidefrei werden und in allen zentralen Bereichen WLan zur Verfügung stehen.